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            發展中的汽車用安全玻璃

            文檔作者: 王文彪 莫嬌 楊建軍        文檔來源: 中國建筑材料科學研究院玻璃所
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            更新時間: 2021年05月27日
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            煳, 甚敞確、 發展中的汽車用安全玻璃 , / 王文彪莫嬌 楊建軍 — 。?!?— ’ ~ — ’ ?!?— 一 (中國建筑材事{科學研究院玻璃所100024) 自從1909年美國人亨利·福特首次在 其公司生產的“T”型車上使用玻璃作為風擋 材料以來,玻璃由于具有良好的光學性、易成 形及穩定的耐環境性能使其在汽車上得以廣 泛的應用。國內汽車工業起步較晚,五十/年 代上海耀華玻璃廠首先在解放牌卡車上安裝 鋼化玻璃,近年來隨著汽車工業白勺發展,國內 汽車用安壘玻璃行業也得以長足進步。據不 完全統計,截止到1996年已有7批74個企 業的產品通過了國家級產品質量認證,獲準 認證企業的A類夾層玻璃年生產能力達250 萬平方術,鋼化玻璃年生產能力達151 6萬平 方米,總生產能力達1766萬平方米,基本已 能滿足汽車工業的需求。這種產品質量認證 要求企業建立的質量保證體系應滿足國際通 行的ISO9002~質量體系生產、安裝干Ⅱ服務 的質量保證模試》標準的要求,其產品質量應 符合GB9656{汽車用安全玻璃》國家標準。 通過認證的汽車用安全玻璃從安全性能上已 和先進國家的產品不相伯仲,但對于新型的 汽車用安全玻璃.無論是其研制、開發還是商 業化應用,和先進國家相比還有較大的差距. 更有甚者,國內某些地區還在使用極為危險 的熱玻璃,造成露大的事故隱患。 近年來,現代的汽車外形設計越米越流 線型化.汽車玻璃作為重要汽車零部件.約占 車身表面積的l/3。汽車玻璃的流線型設計 不僅使車身流暢美觀,而且從空氣動力學的 角度來看,流線型設計的汽車在高速行駛時 可以明顯地減步行駛阻力.甚至降低汽車 內部噪音,減少油耗提高經濟性 。流線型的沒 計要求汽車玻璃的安裝角(汽車玻璃縱剖面 和垂直方向的夾角)增大,據統計近幾每國外 汽車玻璃的安裝角以每年6。的速度遞增,攤 新型的汽車,其前風窗玻璃的專裝角已達65 ~ 68。,后風窗玻璃的安裝角也在不斷增加。 大的安裝角固然符合了流線型設計的要求. 但它同時也使汽車玻璃的面積增大,縱向曲 率半徑減少和光學性能惡化,從而增=lju了汽 車玻璃的制造難度。從舒適 的角度來看.汽 車玻璃面積和安裝角的增加將直接影響到乘 員的舒適性。大面積的玻璃陵太陽熱射透過 的結合過于牢固,腔片起爆困難,爆起的范圍 5 爆面過大 小,固而爆出的花紋較小、較碎。 4 未爆面過大 在冰花玻璃上沒有蝕制出花形的殘留毛 玻璃面為來爆面。面積大干50mm 的就是未 爆面過大。形成這一缺陷的主要原困是在生 產中淙膠的厚度太?。稍锖蟮哪z片收縮力 不夠,不能爆起而形成此缺陷。 再— —j 在冰花玻璃上沒有蝕到出花形的光面即 為爆面。面積超過400mm!即為爆面過火。形 成這一缺陷的主要原因足馀臟厚度過大.陵 膠片的收縮力過大,因而爆花時“帶下”的玻 璃片過大,形成大爆面。 姒上分析只是冰花玻璃常見的兒種踺 陷,在實際生產中還有很多 它自0缺陷.它們 的形成原因還需進一步探討。 43 ~ 一 1廠、 維普資訊 http://www.cqvip.com 量增加,導致車內溫度上升。同時出于安全角 度的考慮,許多國家對汽車玻璃的可見光透 光度均有強制性的要求,如美國、日本和中國 要求前風窗的可見光透光度≥70 ,而歐洲 則要求≥7 。事實上我們知道,太陽光的波 長在300~2lOOnm之間,紫外波段約占3 , 可見光波段(400~70Ohm)占48 ,而紅外 波段占了49 ,所以如果汽車玻璃能夠反射 或吸收紅外和紫外光,則既能保證足夠的可 見光透光度叉能很好地控制日照熱射透過 量,這將是汽車玻璃領域新的研究方向。目前 為了減少熱輻射,研究人員從反射和吸收這 兩個選徑分別研制開發了熱反射玻璃和吸熱 玻璃。吸熱玻璃最簡單的辦法就是改變玻璃 的成分.在玻璃中增加著色劑的含量。如鐵 等。一般情況下4mm無色硅一鈉系玻璃中 鐵的重量百分比含量為0,1 ,其透光度約 為82 。如果將這種玻璃中的含鐵量增至 0.56 ,透光度將降至56 。因此適當的在 玻璃中增加含鐵量可以控制太陽光輻射熱 熱反射玻璃則是利用噴涂的方法將多層多分 子結構的薄膜鍍在汽車玻璃上.以反射太陽 光。這種熱反射玻璃也可以很好地降低太陽 熱輻射。目前,國內少量汽車玻璃在后窗和側 窗玻璃上也采用了鍍反射膜的方法,但大部 分汽車上使用貼太陽膜的辦法來減少日光的 照射。這種塑料膜粘貼的效果往往不理想,而 且耐磨性差。因為吸熱玻璃和熱反射玻璃無 法對不同渡長的光進行有選擇地吸收和反 射,它們只能單純的反射太陽光而不能保留 可見光透光度,因此可見光透光度<7o 的 吸熱玻璃和熱反射玻璃不能使用在前風窗 上。同時值得注意的是在最新修訂的《汽車用 安全玻璃》國家標準中,規定前風窗以外有視 區要求的部位.無論使用無色或有色玻璃,其 透光度都必須≥70 。 目前,先進工業國家,膜技術在汽車玻璃 上已得到商業化應用。除上述熱反射膜外,還 有電致變色膜、憎水膜、增透膜等,膜技術的 應用極大地增加了汽車用安全玻璃的功能。 如電致變色膜在一定的}乜場作f r,能夠 變顏色,國外現多用在汽車的防眩目倒車鏡 上 憎水膜則是一種有機多分子膜、將這種膜 鍍在前風窗玻璃上,可以使雨水不能附著在 玻璃表面,從而起到防雨防霧的怍用。前凰窗 玻璃在安裝角增大的情況下、會使玻璃對太 陽光的反射效應增強、光線被玻璃反射后.耐 然減少了對車內熱輻射、但同時也使叮見光 述光度降低,而且玻璃內刪自j反射率增夫 ; 使駕駛儀表盤上的一些光亮物品映射到艘璃 上,從而干擾司饑的正常視線.為此、可在玻 璃上鍍硅一鈦系舅層結構的增透膜,能峙減 少玻璃的反射光.使得司機的視野更加清晰 明了。 此外,自八十年代以來頻頻爆發的能源 危機,使汽車設計師仉更加注重汽車的節能 性能。玻璃在汽車上的太面積仕用.已使填平 均每輛的裝車面積從八十年代的2.7m 、發 展到今天的4,Om:。按2.5g/cm 的玻璃密度 計算,玻璃厚度每減少lmm、母輛車的總重 量可減輕lOkg,因此在保證必硬的強度條件 下,汽車玻璃的設計趨勢是薄型化 利用各種 物理和化學的方法,已能成功地生產3、2mm 厚的薄型鋼化玻璃,國內汽4:玻璃生產 、ll 利用 l進的水平車N化 .已使薄 鋼化玻璃 在汽車上得以應用。目前r1·國建筑材料料學 研究院玻璃科學研究所作為國內主要的玻璃 探加工技術研究單位.正在積概研究開發玻 璃的薄鋼化技術l和膜技術在汽車玻璃上6 應 用。 此外,在夾聯汽車玻璃中央入AM/FM 天線,可以滿足越來越多的通汛要求。采用 ”屏顯玻璃”(head up display)可以使司機枉 觀察路面的同時了解各種儀表的示值 汽 玻璃正在向高科技、多功能的方向發展 總之.隨著汽車工業的發展,在汽j:上 玻璃的功能不再是原來意義上的遮風擋l 、 而是要求汽車玻璃能昭滿足更高的舒適性、 具有更好的安全性、更多的功能性陽虹高的 技術含量。
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